自然界中碳的同位素有三種，分別是穩定同位素12C、13C和放射性同位素14C。14C的半衰期是5730。14C的應用主要有兩個方面:壹是考古中生物死亡年齡的確定，即放射性斷代；其次，利用14C標記的化合物作為示蹤劑，探索化學和生命科學中的微觀運動。
壹、14C測年法
在自然界中，14C是宇宙射線與大氣中的氮氣發生核反應產生的。碳-12不僅存在於大氣中，而且隨著生物的吸收和代謝，通過食物鏈進入所有的活體生物如活體動物或人體。由於碳-12是以壹定的速率產生和衰變的，所以它在自然界中。
生物體死亡，新陳代謝停止，體內碳-14和碳-12含量的相對比例相應降低。通過測量生物出土化石中碳-14和碳-12的含量，可以準確計算出出生物體的死亡時間。確定含碳量為m克(或碳-12的質量)。根據自然界中碳的各種同位素含量的相對比例，可以推算出生物體活著時，體內碳-12的質量應為m克。但實際測得的體內碳-12的質量只有m克的八分之壹。根據半衰期，可以得知該生物體已經死亡三年。也就是他已經死了17290年了。美國放射化學家W.F利比(W.F. Libby)因為發明了放射性測年法，為考古學做出了突出貢獻，獲得了1.960的諾貝爾化學獎。
由於碳-12含量極低，半衰期很長，所以只有5萬年到6萬年以內的出土文物才能用碳-12準確測得，而年代更長的出土文物，如50萬年前生活在周口店的北京猿人，就不能用碳-12測年法測得。